1、服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 自主学习基础知识解疑合探重难释疑课时作业学科素养实验探究第 2 课时 化学平衡移动服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 学习目标 1.理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对化学平衡的影响。(重点)2.学会用图示的方法表示在可逆反应中正逆反应速率随外界条件的变化,并分析平衡移动的方向。(难点)服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 一、化学平衡移动 1含义:当一个可逆反应达到平衡后,如果改变、压强等反应条件,原来的平衡状态会被破坏,化学平衡会发生移动,在一段时间后达到。2实质:改变条件后:(1)v 正 v 逆。(2)各
2、组分的百分含量发生。浓度温度新的平衡 改变服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 3图示v(正)v(逆)正向反应v(正)v(逆)改变条件v(正)v(逆)一定时间v(正)v(逆)服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 1某一可逆反应,一定条件下达到了化学平衡。(1)若化学反应速率改变,化学平衡是否发生移动?(2)若化学平衡发生移动,化学反应速率是否一定发生改变?【提示】(1)若 v 正、v 逆依然相等,则平衡不移动,否则移动。(2)只要平衡发生移动,则反应速率一定改变。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 二、影响化学平衡移动的因素 因素化学平衡的移动浓度反应物浓
3、度或生成物浓度,平衡向正反应方向移动,反之,逆向移动温度其他条件不变,升温平衡向方向移动,降温平衡向方向移动增大减小吸热反应放热反应服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 压强对于有气体参加的反应,其他条件不变,增大压强,平衡向气体体积的方向移动,减小压强,平衡向气体体积的方向移动催化剂能改变正逆反应速率,对平衡移动无影响结论:如果改变影响平衡的条件之一,平衡将向着这种改变的方向移动(即勒夏特列原理)。减小增大同等程度减弱服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2对一定条件下的化学平衡状态:(1)若改变物质的浓度,化学平衡是否一定发生移动?(2)若改变体系的温度呢?【提示】
4、(1)改变浓度化学平衡不一定发生移动,如 H2(g)I2(g)2HI(g),其他条件不变,把容器体积缩小,浓度增大,但平衡不移动。(2)若改变温度,化学平衡一定发生移动。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 1易误诊断(1)在某温度下,反应达到化学平衡,增加或减少一部分物质,化学平衡一定发生移动。()(2)改变温度,所有的化学平衡都会发生移动。()(3)针对有气体参加的反应,改变压强一定能使平衡发生移动。()(4)反应 X(g)Y(g)2Z(g)H0,达到平衡时,加入催化剂,Z 的产率增大。()服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【答案】(1)(2)(3)(4)服/务
5、/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2已知:可逆反应 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)H0,在一定条件下达到平衡后,改变下列条件一定能使该平衡向正反应方向移动的是 ()A升温增压 B降温增压C升温减压D降温减压【解析】正反应是气体体积减小的放热反应,故增压、降温能使平衡向正反应方向移动。【答案】B服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 3下列反应达到化学平衡后,加压或降温都能使化学平衡向逆反应方向移动的是 ()ASO2(g)NO2(g)SO3(g)NO(g)H0C4NH3(g)5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0【解析】加压化学平衡向气体体积减小的方向移动,降温化
6、学平衡向放热反应方向移动。A、D 项,加压平衡不移动;C 项加压平衡逆向移动,降温正向移动。【答案】B服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 4在水溶液中橙色的 Cr2O27 与黄色的 CrO24 有下列平衡关系:Cr2O27 H2O2CrO24 2H,把重铬酸钾(K2Cr2O7)溶于水配成的稀溶液是橙色的。(1)向上述溶液中加入 NaOH 溶液,溶液呈_色。(2)向已加入 NaOH 溶液的(1)溶液中再加入过量稀 H2SO4,则溶液呈_色。(3)向原溶液中逐渐加入足量 Ba(NO3)2溶液(已知 BaCrO4为黄色沉淀),则平衡_(填“向左移动”或“向右移动”),溶液颜色将 _。服
7、/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】加碱中和溶液中的 H,平衡右移,溶液中的c(CrO24)增大;加酸使平衡左移,溶液中的 c(Cr2O27)增大;加Ba(NO3)2,发生的反应为 Ba2CrO24=BaCrO4(黄色),平衡向右移动,溶液颜色将由橙色逐渐变浅,直至无色。【答案】(1)黄(2)橙(3)向右移动 由橙色逐渐变浅,直至无色服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 学生分组探究一 外界条件对化学平衡移动的影响第 1 步探究问题引入,自主探究1如何根据 vt 图像判断平衡移动方向?【提示】看改变条件对 v 正、v 逆的影响,若 v 正v 逆,正移,反之逆移。
8、2催化剂对化学平衡有影响吗?【提示】无影响。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 第 2 步阐述要点归纳,深化知识外界条件反应速率变化(vt图像)条件变化平衡移动方向增大反应物浓度减小生成物浓度正向移动增大生成物浓度浓度减小反应物浓度逆向移动服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 升高温度 向吸热反应方向移动 温度降低温度向放热反应方向移动服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 增大压强向气体体积减小的方向移动反应前后气体体积发生变化的反应减小压强向气体体积增大的方向移动增大压强压强反应前后气体体积不变的反应减小压强平衡不移动服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜
9、单化学选修4 催化剂使用催化剂平衡不移动服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 1vt 图中,只有浓度改变时,其图像是连续的,其他条件改变时,图像都是不连续的。2升温、增大压强、增大浓度,若平衡发生移动,则正、逆反应速率都增大,只不过增大的幅度不同。平衡向增大的多的方向移动。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 第 3 步例证典例印证,思维深化 在密闭容器中进行如下反应:CO2(g)C(s)2CO(g)H0,达到平衡后,若改变下列条件,则指定物质的浓度及平衡如何变化。(1)增加 C,平衡_,c(CO2)_。(2)缩小反应容器的容积,保持温度不变,则平衡_,c(CO2)_。
10、服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 (3)保持反应容器的容积和温度不变,通入 N2,则平衡_,c(CO2)_。(4)保持反应容器的容积不变,升高温度,则平衡_,c(CO)_。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】(1)C 为固体,增加 C,其浓度不变,平衡不移动,c(CO2)不变。(2)缩小反应容器的容积,即增大压强,平衡向气体体积减小的方向移动,c(CO2)增大。(3)通入 N2,但容积和温度不变,平衡不会发生移动,c(CO2)不变。(4)容积不变,温度升高,平衡向吸热方向移动,c(CO)增大。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【答案】(1)
11、不移动 不变(2)向左移动 增大(3)不移动 不变(4)向右移动 增大服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 第 4 步运用精选习题,落实强化1一定温度下,反应 C(s)H2O(g)CO(g)H2(g)在密闭容器中进行,一段时间后达到平衡,下列措施不能使平衡发生移动的是 ()增加 C 的物质的量 保持体积不变,充入 N2 使体系压强增大 将容器的体积缩小一半 保持压强不变,充入 N2 使容器体积变大A B C D服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】,C 是固体,其浓度为常数,改变它的量平衡不移动;,保持体积不变,充入 N2,由于 c(H2O)、c(CO)、c(H
12、2)的浓度都不变,所以平衡不移动;,缩小体积,压强增大,平衡左移;,保持压强不变,充入 N2,体积扩大,平衡右移。【答案】A服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2在密闭容器中发生如下反应:aX(g)bY(g)cZ(g)dW(g),反应达到平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的12,当再次达到平衡时,W 的浓度为原平衡时的 1.8 倍。下列叙述中不正确的是()A平衡向逆反应方向移动BabcdCZ 的体积分数增大DX 的转化率下降服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】此反应达平衡后保持温度不变,将气体体积压缩到原来的12,假设平衡不发生移动,W 的浓度应变为原
13、平衡时的 2倍,而实际为 1.8 倍,假设不成立,原平衡必发生移动,由 W 的浓度为原平衡时的 1.8 倍,小于 2 倍知,平衡一定向 W 减少的方向即逆反应方向移动,所以 abcd,平衡移动的结果导致 Z 的体积分数减小,X 的转化率下降。【答案】C服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 3反应 3Fe(s)4H2O(g)Fe3O4(s)4H2(g),在一容积可变的密闭容器中进行,试回答:(1)增加 Fe 的量,其正反应速率_(填“增大”、“不变”或“减小”,下同),平衡_移动(填“不”、“向正反应方向”或“向逆反应方向”,下同)。(2)将容器的体积缩小一半,其正反应速率_,平衡_
14、移动。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 (3)保持体积不变,充入 N2 使体系压强增大,其正反应速率_,平衡_移动。(4)保持体积不变,充入水蒸气,其正反应速率_,平衡_移动。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】增加 Fe 的量,其正反应速率不变,平衡不移动;将容器的体积缩小一半,压强增大,其正反应速率增大,但反应前后气体体积不变,平衡不移动;保持体积不变,充入 N2 使体系压强增大,但容器中原气体的浓度不变,正反应速率不变,平衡不移动;保持体积不变,充入水蒸气,反应物的浓度增大,其正反应速率增大,平衡向正反应方向移动。【答案】(1)不变 不(2)增大 不
15、(3)不变 不(4)增大 向正反应方向服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 ,服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 学生分组探究二 化学平衡图像问题第 1 步探究问题引入,自主探究对于反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)HT2 或温度越高,H2%越大,故 T1T2;()中在同一压强下,T2 时 NH3%大,则说明平衡正移程度大,故 T2v逆,说明是增大了反应物的浓度,使 v正突变,且平衡正向移动。.v正、v逆都是突然减小的,且 v正v逆,说明平衡正向移动,该反应的正反应可能是放热反应或气体总体积增大的反应。.v正、v逆都是突然增大的且增大程度相同,说明该化学平衡没
16、有发生移动,可能是使用了催化剂,也可能是对反应前后气体体积不变的反应压缩体积(即增大压强)所致。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2百分含量(或转化率)一时间一温度(或压强)图像:解题原则:“先拐先平数值大”。在化学平衡图像中,先出现拐点的反应则先达到平衡,先出现拐点的曲线表示的温度较高(如图中 T2T1)、压强较大(如图中 p2p1)或使用了催化剂(如图中 a 使用了催化剂)。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 .表示 T2T1,正反应是放热反应,温度升高,平衡逆向移动。.表示 p2p1,A 的转化率减小,说明正反应是气体总体积增大的反应,压强增大,平衡逆向移动
17、。.生成物 C 的百分含量不变,说明平衡不发生移动,但反应速率 ab,故 a 使用了催化剂;也可能该反应是反应前后气体体积不变的可逆反应,a 增大了压强(压缩体积)。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 3百分含量(或转化率)压强温度图像:解题原则:“定一议二”。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 在化学平衡图像中,包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量,分析方法是确定其中一个变量,讨论另外两个变量之间的关系。如图 I 中确定压强为 105Pa 或 107Pa,则生成物 C 的百分含量随温度 T 的升高而逐渐减小,说明正反应是放热反应;再确定温度 T 不变,作横坐标
18、的垂线,与压强线出现两个交点,分析生成物 C 的百分含量随压强 p 的变化可以发现,压强增大,生成物 C 的百分含量增大,说明正反应是气体体积减小的反应。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 第 3 步例证典例印证,思维深化(双选)某化学科研小组研究在其他条件不变时,改变某一条件对化学平衡的影响,得到如图所示变化规律(p 表示压强,T 表示温度,n 表示物质的量):服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 根据以上规律判断,下列结论正确的是()A反应:H0,p2p1B反应:HT2C反应:H0,T2T1 或 H0,T2T1D反应:HT1服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化
19、学选修4 【解析】由反应的图可知,温度升高,A 的转化率减小,说明该反应的正反应是放热反应,Hp1,A 不正确;由反应的图得:先达平衡对应的温度高,即 T1T2,温度越高时 n(C)越小,说明该反应的正反应是放热反应,即 H0,则有 T2T1 的关系,若该反应的正反应是放热反应,H0,则可推出 T2T1,则该反应的正反应是吸热反应,即 H0,D 错误。【答案】BC服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 第 4 步运用精选习题,落实强化1现有下列两个图像:下列反应中符合上述图像的是()AN2(g)3H2(g)2NH3(g)H0B2SO3(g)2SO2(g)O2(g)H0C4NH3(g)
20、5O2(g)4NO(g)6H2O(g)H0DH2S(g)H2(g)S(s)H0服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】由题图知,升高温度,化学平衡向正反应方向移动,即正反应为吸热反应,可排除 A、C 两项;由题图知,增大压强后,逆反应速率增大倍数大于正反应速率增大倍数,即平衡逆向移动,故正反应为气体体积增大的反应,因此选 B 项。【答案】B服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2对于可逆反应 N2(g)3H2(g)2NH3(g)Hp1)温度对反应的影响图示服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 选项CD研究目的平衡体系增加 N2对反应的影响催化剂对反应的
21、影响图示 服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】因压强越大,化学反应速率越快,因此 A 项中对应压强为 p2 时达到平衡所需的时间应短一些,故 A 错误;随温度的升高平衡将逆向移动,反应物氮气的转化率应减小,故 B 错误;使用催化剂后化学反应速率应加快,因此有催化剂时达到平衡所需要的时间应短一些,D 错误。【答案】C服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 3(2014重庆高考)在恒容密闭容器中通入 X 并发生反应:2X(g)Y(g),温度 T1、T2 下 X 的物质的量浓度 c(X)随时间 t 变化的曲线如题图所示,下列叙述正确的是()服/务/教/师免/费/馈/赠
22、 返回菜单化学选修4 A该反应进行到 M 点放出的热量大于进行到 W 点放出的热量BT2 下,在 0t1 时间内,v(Y)abt1 molL1min1CM 点的正反应速率 v 正大于 N 点的逆反应速率 v 逆DM 点时再加入一定量 X,平衡后 X 的转化率减小服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【解析】根据图像给出的在不同温度下达到平衡所需要的时间可得出:T1T2,再根据不同温度下达到平衡时 c(X)的大小可推出此反应为放热反应。M 点 X 的转化率小于 W 点 X 的转化率,因此反应进行到 M 点放出的热量小于进行到 W 点放出的热量,选项 A 不正确。T2 下,在 0t1
23、时间内,v(X)abt1 molL1min1,v(Y)12v(X)ab2t1 molL1min1,选项 B 不正确。M 点时在恒容条件下再加入一定量 X,相当于增大压强,平衡正向移动,平衡后 X 的转化率增大,选项 D 不正确。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 在 T1 和 T2 温度时,当达到平衡状态时,M 点 v 正(M)v 逆(M),W 点 v 正(W)v 逆(W),温度高反应速率快,v 逆(M)v 逆(W),又v 逆(W)v 逆(N),则 v 逆(M)v 逆(N),则 v 正(M)v 逆(N),选项 C正确。【答案】C服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 4
24、一密封体系中发生下列反应:N23H22NH3 Hv(正),平衡向逆反应方向移动,对照反应式可看出条件变化应是“升高温度”。t3时刻,v(正)、v(逆)都同幅度加快,应是“加催化剂”;t4 时刻,v(正)、v(逆)都减慢,且 v(正)v(逆),平衡逆向移动,所以是由“降低压强”引起的。由于 t1t2 时间段和 t4t5 时间段中,平衡都向逆反应方向移动,氨的百分含量都减小,所以应是 t0t1时间段氨的百分含量最高。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 【答案】(1)t0t1、t2t4、t5t6 (2)升高温度 加催化剂 减小压强(3)A服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4
25、 ,服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 实验探究(2)实验探究温度、压强对化学平衡的影响)盛有 NO2 气体的圆底烧瓶中存在下列平衡:2NO2(g)(红棕色)N2O4(g)(无色)H0将 NO2 球浸泡在热水、冰水中,装置如下图:1该实验中用两个导管连通的烧瓶,其设计意图是什么?【提示】使两个烧瓶中可逆反应的起始平衡状态完全相同,便于对比。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 2甲烧瓶内气体的颜色将如何变化?原因是什么?【提示】变深。因为 A 烧瓶内气体温度升高,平衡逆
26、向移动,c(NO2)增大。3乙烧瓶内气体的颜色将如何变化?原因是什么?【提示】变浅。B 烧瓶气体的温度降低,平衡向正反应方向移动,使 NO2 的浓度减小。4通过上述实验,你能得出温度对化学平衡有什么影响规律?【提示】升温平衡向吸热反应方向移动,降温平衡向放热反应方向移动。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 5某同学用注射器收集一定量 NO2 气体,注入甲中的烧瓶中,发现颜色先变深,后又变浅,原因是什么?【提示】将一定量 NO2 气体注入甲中的烧瓶中,由于 NO2的浓度增大,颜色变深,同时容器内的压强增大,平衡向生成 N2O4的方向移动,使 NO2 的浓度减小,颜色又变浅。服/务/教/师免/费/馈/赠 返回菜单化学选修4 课时作业(八)点击图标进入